气-液界面位置对微凹槽结构内两相流场和减阻特性的影响研究

在超疏水表面增加微凹槽结构,有利于在表面张力作用下留存部分空气形成气-液界面,从而大大降低流动阻力,在流动减阻方面展示了巨大的应用潜力.然而,由于流体剪切、空气溶解等影响,微凹槽内的空气容易发生损耗,导致气-液界面位置向凹槽底部移动,进而降低减阻效果.为了揭示微凹槽内空气损耗后气-液界面位置对流动减阻效果的影响,开展了显微高速摄影实验和计算流体动力学数值模拟,研究了微凹槽内不同气-液界面位置对两相流场特性的影响,并分析了等效滑移长度和减阻率的变化规律.结果表明,随着气-液界面位置的下移,气-液界面上方的流体从附着流转变为分离涡流,空气内部的涡流方向也从顺时针转变为逆时针.形成分离涡的临界空气损耗率为h_(c)^(*)=0.3~0.4,减阻率从12%降低到5%.界面下降后雷诺数Re、微通道宽度W和凹槽长度占比δ对微凹槽减阻性能也有重要影响,研究结果有助于深化对超疏水表面微凹槽两相流动减阻问题的认识,为微凹槽结构设计及应用提供重要的理论指导.

微流控粒子分选中圆形微凹槽容纳特性研究

微流控技术由于具备操控微通道中微小体积流体的能力,已成为操控粒子和细胞的新平台.基于粒子惯性迁移和微凹槽涡胞捕获的粒子分选方法,是一种重要的微流控粒子操控技术.目前,微凹槽容纳的粒子数量不高,制约了该方法的效率.为了提高微凹槽粒子容量,对圆形微凹槽进行结构设计,并利用高速显微成像技术和数值模拟,研究了不同圆形微凹槽的粒子容纳能力.研究发现,相同入口雷诺数(Re=37~555)下,带底腔的圆形微凹槽相较于普通圆形微凹槽容纳的粒子数量提升了45%,这是因为增加底腔后使得涡流线向下延展,形成更深的“U形”结构,可以容纳更多的粒子;当Re=482时,带底腔的直径500μm的圆凹槽比直径600μm的圆凹槽的粒子容量提高了93.9%,原因是前者凹槽内粒子运动轨道与流线更加吻合,粒子轨道面积与凹槽面积占比达到了97%;随着Re增加,从侧通道收集到的粒子富集浓度整体呈现先缓慢增大后减小的趋势,收集到的20μm粒子的最大富集浓度为初始悬浮液的126.7倍;不同微凹槽内粒子群的轨道运动受到涡流场特性、粒子物性及粒子间相互作用和壁面限制作用等因素的共同影响.研究结果对微凹槽结构设计和提高粒子分选性能有重要指导意义.

基于微流控技术的微液滴融合研究进展

随着芯片实验(Lab-on-a-chip)研究的不断发展,利用微流控技术(Microfluidics)对微通道中的液滴进行精准操控,引起了越来越多的研究者关注。本文介绍了微通道液滴基本理论及融合机理,通过改变微通道几何结构和表面特性等影响因素实现微液滴融合的被动融合方式,通过施加外电场、磁场、温度场、表面声波和激光聚焦等作用实现微液滴融合的主动融合方式,以及液滴融合过程中的流体动力学特性。最后对微流控芯片液滴融合技术研究的发展前景进行了展望,为微流控器件设计、微液滴控制技术的广泛利用提供有价值的参考。

深层气井试油压裂技术研究与应用

东濮凹陷深层气藏具有高温、高压、低孔隙度、低渗透的特点 ,使得试油压裂工艺难度加大。通过对过去深层气井试气压裂技术总结分析 ,并结合现有的先进理论及工艺技术 ,在深层气井的射孔技术上采用大孔密、深穿透、负压射孔方式 ,并附以高能气体压裂技术来解除近井筒地带泥浆污梁问题 ,降低压裂施工的破裂压力。在储层改造技术方面优选压裂方式、优化压裂设计、研制耐高温低伤害压裂液体系 ,在储层内压出深穿透、高导流的长缝 ,来达到增加产能的目的。对于深层气井采用常规抽汲排液技术不能满足要求 ,采用连续油管液氮排液技术解决这一难题。这些技术在濮深 1 5井应用成功 ,进一步完善了东濮凹陷深层气井的试油压裂技术。

显微粒子图像测速技术——微流场可视化测速技术及应用综述

目前,随着微流动器件的应用领域更加广泛,包括化学、生命科学、芯片实验室及微加工制造(Micro electro mechanicalsystems,MEMS)等相关领域,流体在微流动器件内部的流动行为成为重要的研究内容。微尺度、低雷诺数流动的表面力作用相对增强,微尺度流动行为与宏观尺度有显著不同,目前许多复杂的微尺度流动现象还无法给出合理的解释。显微粒子图像测速技术(Micro-scale particle image velocimetry,Micro-PIV)是一种整场、瞬态、定量的微流场可视化技术,目前已达到相当高的分辨率(0.1μm),成为一种重要的微流动研究手段,引起广泛的研究关注。综述Micro-PIV技术在基本理论、关键技术、三维测速等方面的最新研究进展,并重点介绍Micro-PIV技术在近壁面流动、电渗流、微混合、生物流体、微液滴与气泡等研究中的应用进展,最后对此项技术的发展做展望。

人细胞色素c基因在大肠杆菌中的克隆和表达及活性测定

通过PCR方法 ,从人胎儿心肌基因组DNA中得到precytc基因 (有 1个内含子 ) ,剔除内含子后 ,得到细胞色素c基因的编码序列 .测序结果表明 ,该基因与GenBank中报道的人细胞色素c基因核苷酸顺序完全一致 .将其插入原核表达载体pET3a的NdeⅠ和HindⅢ位点之间构建pET3a cytc重组质粒 ,并成功转化入E .coliBL2 1(DE3)中 .经IPTG诱导表达后 ,15 %SDS PAGE分析 ,可观察到1条与细胞色素c蛋白分子量相符的电泳条带 .Western印迹结果显示 ,该条带与小鼠抗人cytc单克隆抗体IgG2b发生特异反应 ,证实为人细胞色素c的前体蛋白 .体外使血红素与该前体蛋白结合生成完整的人细胞色素c蛋白 ,其耗氧量在不同浓度具有与反应时间的线性关系 。

BSL-4实验室的一体正压防护服与生命维持系统

生物安全是一个重要的国际性问题,为此,世界卫生组织(WHO)分别在1983年、2003年和2005年出版了《实验室 生物安全手册》(Laboratory Biosafety Manual)。世界各国依据生物安全的基本概念,针对本国实验室如何安全处置致病 微生物制订操作管理规范,确保其可用于临床、研究和流行病学等各项工作。在四级生物安全(BSL-4)实验室中,操作 危险度4级的病原体时,工作人员个体的生物安全保障显得尤为重要。主要介绍了防护服型BSL-4实验室的个人防护装 备系统及相关的技术要求。

封油边形状对流场结构及承载力的影响

为揭示高档数控机床中静压油腔几何形状对承载力的影响,研究了油腔封油边形状对油腔内部流场结构及承载力的影响.模拟封油边高度、长度、角度及微结构等因素对流场中的涡胞结构和承载力的影响.计算结果表明,承载力与入口雷诺数Re、封油边长度成正比;增加封油边高度和微结构将减少承载力;封油边角度对流场涡胞结构影响明显,但对承载力影响微小.该研究对优化高档数控机床静压油腔结构,提高承载力有指导意义.

新时代“实验流体力学”教学改革探索

实验教学在研究型大学工科专业学生的培养中举足轻重。创新精神与实践能力培养的教育理念,对流体力学实验教学提出了更高要求。近十年来,完成了具有新时代特征、虚实结合的“实验流体力学”教学改革探索。主要包括三部分内容:建立现代流体力学实验室和虚拟仿真实验室;从科研项目中开发综合创新实验内容;设立独立的关注最新前沿研究的实验流体力学课程。

多媒介传播纸质出版物对高校图书馆采访工作的影响

探讨了多媒介传播纸质出版物的形式和内容,分析了多媒介传播纸质出版物对高校图书馆采访工作的影响,提出了图书采访工作应采取的对策。

超声心动图联合心电图对心尖肥厚型心肌病的诊断效能分析

目的探讨心尖肥厚型心肌病应用超声心动图与心电图联合诊断的效能。方法选取疑似心尖肥厚型心肌病患者80例,均应用超声心动图与心电图实施检测,以冠状动脉、左心室造影为金标准,对上述技术联合诊断的效能展开评估。结果冠状动脉、左心室造影检查,阳性48例,占比为60.00%(48/80);阴性32例,占比为40.00%(32/80)。单用心电图检查,阳性42例,占比为52.50%(42/80);阴性38例,占比为47.50%(38/80)。单用超声心动图检查,阳性41例,占比为51.25%(41/80);阴性39例,占比为48.75%(39/80)。采用心电图技术联合超声心动图检查,阳性48例,占比为60.00%(48/80);阴性32例,占比为40.00%(32/80)。采用心电图、超声心动图联合诊断的准确度、灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值均高于两项技术单用,其中灵敏度、准确度、阴性预测值差异具有统计学意义(P<0.05)。结论对心尖肥厚型心肌病患者应用心电图与超声心动图联合诊断,相较两项技术单用,可明显提高诊断效能,临床价值显著。

凹槽内剪切流动特性对滑动减阻的影响

为了揭示凹槽内部剪切流动特性对滑动减阻效果的影响,利用静、动滑动摩擦因数测试系统和计算流体力学方法,理论、实验和数值模拟研究了凹槽高宽比(e=0.5、1.0、2.0、3.0)、凹槽几何尺寸、壁面运动速度等因素,对凹槽内的剪切流动特性及壁面滑动减阻效果的影响.研究发现,凹槽结构增加了润滑油滑动减阻效果,凹槽几何结构对减阻效果有明显影响,当凹槽宽度L、深度H均为2 mm时,凹槽的减阻效果相对较好,且壁面运动速度对其剪切力减小率fτ的影响较小.此外,凹槽尺寸、壁面滑动速度对凹槽内流场特性有重要影响,不同工况下凹槽内部存在上下2个涡或者1个大涡和2个边角涡.结果表明:凹槽内的剪切流动特性对滑动减阻效果有重要影响,并可为滑块表面凹槽结构设计提供重要的指导.

制药水系统的水锤问题与解决

阀门的完全关闭时间与水锤波相长之间的差异,是产生阀门关闭水锤升压冲击力的直接原因。当水锤升压直接作用于阀体(管道)且冲击力>阀门(管材)的最大耐压时,导致阀门(管道)受损甚至导致事故停机。计算结果表明,水锤发生时,直接水锤冲击力>阀门最大耐受工作压力。工程实践应用证明,延长蝶阀的完全关闭时间到一定值时,直接水锤冲击力可被耗散到难以察觉的程度,水锤破坏性得以消除。

新媒体语境下广播电视新闻传播如何实现“突围”

随着我国网络信息技术的发展和新媒体时代的到来,作为传统媒体代表的广播电视新闻媒体面临着前所未有的机遇和挑战。在新媒体语境下,广播电视新闻媒体更需要基于自身发展实际,充分认识到时代发展的机遇、挑战以及自身的优劣势,积极寻找突围路径,突破当前发展瓶颈。基于此,本文将探究新媒体语境下广播电视新闻传播如何实现“突围”,旨在更好地促进广播电视新闻媒体健康长久发展。

微凹槽内液滴流场特性的Micro-PIV实验研究

液滴已成为微流控技术的重要研究内容。为了精确调控液滴内的微环境,利用微通道矩形长凹槽生成并封裹液滴,并开展了液滴内部流场特性的显微粒子图像测速(Micro-PIV)实验,研究了雷诺数(Re)对液滴形貌、流场速度矢量场特性和剪应力分布的影响。结果表明,当Re=11.1时,液滴内部出现了一个涡胞结构;当Re=33.3时,液滴中心处的流速达到最大值,约为10μm/s。然而,当Re=44.4时,涡胞消失,平均流速降低。同时,液滴尺寸随Re增加而减小。此外,Re对液滴内部剪应力变化无明显影响,剪应力平均值极低(<1.5×10^-4Pa)。

媒体融合背景下广播电视新媒体转型路径

在新媒体时代,广播电视正在与各类新兴媒体快速融合,进一步扩展了广播电视的内容资源和传播体系,广播电视的社会化效益、规模化效益日益突出。基于此,本文分析了媒体融合背景下广播电视新媒体的转型路径,希望能与广大从业者互相交流和进步。

水平井分段多簇压裂缝间干扰研究

水平井分段多簇压裂在现场得到了广泛运用,其压裂过程中普遍存在缝间干扰现象。缝间干扰有助于形成复杂裂缝网络以提高储层导流能力,但是也会导致起裂困难,甚至形成砂堵。因此有必要对分段多簇压裂的缝间干扰问题进行研究。对此,基于弹性力学建立了分析多簇裂缝诱导应力的数学模型,从起裂压力、裂缝宽度、簇间距等多方面研究了缝间干扰对水平井分段多簇压裂施工的影响。模拟结果显示,诱导应力会导致起裂压力升高、裂缝变窄,严重时将造成压裂施工失败。通过进行分析,给出了起裂过程及延伸过程中缝间干扰的影响关系分析认为,利用缝间干扰提高改造体积时应当控制簇间距防止对压裂施工造成负面影响研究结论对优化水平井分段多簇压裂设计具有指导意义。